學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除

液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課Hydraulicandpneumatictechnology任課教師：液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)技術(shù)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)與液壓缸的選用及故障排除目錄任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除能闡述液壓馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；能根據(jù)液壓馬達(dá)的性能指標(biāo)選擇液壓馬達(dá)；能分析液壓馬達(dá)的常見(jiàn)故障；能掌握液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)；能計(jì)算液壓缸的受力和運(yùn)動(dòng)速度；能闡述增壓缸、伸縮缸等特殊液壓缸的基本結(jié)構(gòu)和原理。教學(xué)目標(biāo)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除磨床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析1液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)2液壓傳動(dòng)的工作原理與力學(xué)基礎(chǔ)3壓力損失及流量特性4

液壓馬達(dá)與液壓缸的基本工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；計(jì)算液壓缸的受力和運(yùn)動(dòng)速度；特殊液壓缸的基本結(jié)構(gòu)和工作原理教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)液壓馬達(dá)與液壓缸的基本工作原理；計(jì)算液壓缸的受力和運(yùn)動(dòng)速度。學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除

液壓馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)1液壓馬達(dá)的性能指標(biāo)及使用注意事項(xiàng)2液壓馬達(dá)常見(jiàn)的故障及排除方法3任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除

液壓缸的作用和分類單作用連桿型徑向柱塞液壓馬達(dá)

低速液壓馬達(dá)多作用內(nèi)曲線徑向柱塞液壓馬達(dá)高速液壓馬達(dá)齒輪液壓馬達(dá)葉片液壓馬達(dá)軸向柱塞液壓馬達(dá)

額定轉(zhuǎn)速在500r/min

以上

額定轉(zhuǎn)速在

500r/min

以下學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除

液壓馬達(dá)的圖形符號(hào)（a）單向定量液壓馬達(dá)（b）單向變量液壓馬達(dá)（c）雙向定量液壓馬達(dá)（d）雙向變量液壓馬達(dá)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除一、液壓馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)1—斜盤；2—柱塞；3—缸體；4—配油盤。瞬時(shí)方位角α為變量，轉(zhuǎn)矩T也隨之變化，且脈動(dòng)。柱塞式液壓馬達(dá)的工作原理

1.液壓馬達(dá)的工作原理學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除

一、液壓馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)2.液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）齒輪式液壓馬達(dá)應(yīng)用：主要用于高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)矩場(chǎng)合，也作為笨重物體的傳動(dòng)裝置，在起重設(shè)備中應(yīng)用比較多，但是在低速及符合變化時(shí)穩(wěn)定性較差。學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除

齒輪液壓馬達(dá)與齒輪泵在結(jié)構(gòu)上基本相同，不同點(diǎn)在于：（1）齒輪泵一般只沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，其吸油口大，排油口??；齒輪液壓馬達(dá)需沿兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，其進(jìn)、出油口通道對(duì)稱，孔徑相等，而且困油卸荷槽也對(duì)稱布置。（2）齒輪泵內(nèi)泄漏都流回吸油口，而齒輪液壓馬達(dá)則將內(nèi)泄漏單獨(dú)引出至油箱。（3）為了減小啟動(dòng)摩擦力矩，齒輪液壓馬達(dá)一般采用摩擦系數(shù)小的滾動(dòng)軸承；為了減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，齒輪液壓馬達(dá)的齒數(shù)比齒輪泵的齒數(shù)要多。任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除

一、液壓馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)2.液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2）葉片式液壓馬達(dá)主要用于在轉(zhuǎn)子葉片上的壓力差工作。轉(zhuǎn)速由流量決定；一般徑向放置，葉片底部一直通壓力油。高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)矩和動(dòng)作要求靈敏或小慣性場(chǎng)合，但泄露大，低速不穩(wěn)定，調(diào)速范圍小。學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除

葉片液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)與雙作用式葉片泵相似，不同之處在于：（1）在轉(zhuǎn)子側(cè)面安裝有燕式彈簧，靠預(yù)緊彈簧力將葉片推出，可保證葉片液壓馬達(dá)在通入壓力油后，高、低壓腔不串通，能正常啟動(dòng)。（3）葉片槽采用徑向配置及葉片頂端雙向倒角，也是為了適應(yīng)液壓馬達(dá)雙向旋轉(zhuǎn)的要求。（2）在與兩個(gè)油口相連通的油道上，安裝兩個(gè)梭閥（雙向單向閥），使葉片槽底始終通壓力油，以保證液壓馬達(dá)正反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的要求。學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除

一、液壓馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)2.液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3）柱塞式液壓馬達(dá)軸向柱塞式液壓馬達(dá)徑向柱塞式液壓馬達(dá)柱塞式液壓馬達(dá)與柱塞泵結(jié)構(gòu)基本相同，工作原理是可逆的，一般柱塞泵都可以用作液壓馬達(dá)。此馬達(dá)排量較小，輸出轉(zhuǎn)矩不大，為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除

任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除二、液壓馬達(dá)的性能指標(biāo)及使用注意事項(xiàng)1.性能指標(biāo)轉(zhuǎn)矩和排量轉(zhuǎn)矩由負(fù)載決定排量只取決于密封工作腔幾何尺寸，與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。機(jī)械效率和啟動(dòng)機(jī)械效率輸入壓力和流量輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速啟動(dòng)性能、帶載氣動(dòng)摩擦系數(shù)、潤(rùn)滑油膜轉(zhuǎn)速和低速穩(wěn)定性轉(zhuǎn)速取供油量和馬達(dá)自身排量存在泄漏。在過(guò)低速度時(shí)，出現(xiàn)爬行，穩(wěn)定性差，低速大轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定性比高速小轉(zhuǎn)矩好。調(diào)速范圍負(fù)載從低速到高速，要求馬達(dá)能在較大的速度范圍工作變速機(jī)構(gòu)調(diào)速范圍：

i=nmax/nmin學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除

在使用和維護(hù)液壓馬達(dá)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

液壓馬達(dá)通常允許在短時(shí)間內(nèi)以超過(guò)額定壓力20%～50%的壓力工作，但瞬時(shí)最高壓力不能和最高轉(zhuǎn)速同時(shí)出現(xiàn)。對(duì)液壓馬達(dá)的回油路背壓有一定限制，且在背壓較大時(shí)，必須設(shè)置泄漏油管。1

一般情況下，不應(yīng)使液壓馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)矩和最高轉(zhuǎn)速同時(shí)出現(xiàn)。實(shí)際轉(zhuǎn)速不應(yīng)低于液壓馬達(dá)的最低轉(zhuǎn)速，否則將出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。當(dāng)系統(tǒng)要求的轉(zhuǎn)速較低，而低速液壓馬達(dá)在轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等性能參數(shù)不易滿足工作要求時(shí)，可采用高速液壓馬達(dá)并增設(shè)減速機(jī)構(gòu)。

安裝液壓馬達(dá)的底座、支架必須具有足夠的剛性。安裝時(shí)要注意檢查液壓馬達(dá)輸出軸與工作機(jī)構(gòu)傳動(dòng)軸的同軸度是否滿足要求，否則將加劇液壓馬達(dá)的磨損，增加泄漏，降低容積效率，并嚴(yán)重影響使用壽命。23液壓馬達(dá)的使用與維護(hù)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除

液壓馬達(dá)在使用中應(yīng)注意油液的種類和粘度；油液使用中的溫度；系統(tǒng)濾油精度等均應(yīng)符合產(chǎn)品樣本的規(guī)定。液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)前注意事項(xiàng)：

液壓馬達(dá)使用前必須在殼體內(nèi)灌滿清潔液壓油，使各運(yùn)動(dòng)副表面得到潤(rùn)滑，以防咬死或燒傷。檢查系統(tǒng)中是否有卸荷回路，并調(diào)整溢流閥的壓力設(shè)定值。

在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下以不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間（

分鐘）進(jìn)行排氣。油箱中有泡沫，系統(tǒng)中有噪聲，以及液壓馬達(dá)或液壓缸有滯進(jìn)（顫動(dòng)）等現(xiàn)象都證明系統(tǒng)中有空氣。

建議在系統(tǒng)中臨時(shí)接入一個(gè)過(guò)濾精度較高的過(guò)濾器，在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行30分鐘，以便清除系統(tǒng)中的臟物。45學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除

任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)前注意事項(xiàng)：只有當(dāng)系統(tǒng)充分洗凈和完全排氣，才能給液壓馬達(dá)逐漸增加負(fù)載。為了提高液壓馬達(dá)的壽命，通常在低負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間（如1小時(shí)），同時(shí)檢查系統(tǒng)的動(dòng)作、外泄、噪聲等，如果一切正常，就可正常工作。

通常第一次加的油，應(yīng)在運(yùn)轉(zhuǎn)較短的時(shí)間（如

個(gè)月或更短）內(nèi)進(jìn)行更換；以后定期檢查油液污染程度，每1～2年換一次油；定期檢查和清洗過(guò)濾器；定期檢查油箱油面高度。5

這些措施都能有效地提高液壓馬達(dá)的壽命。此外，液壓馬達(dá)在使用中若發(fā)現(xiàn)其入口處有壓力不正常的顫動(dòng)、沖擊聲或外泄嚴(yán)重，以及系統(tǒng)壓力突然升高，應(yīng)停車及時(shí)檢查，以防液壓馬達(dá)損壞。學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除

任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除

2.使用注意事項(xiàng)液壓馬達(dá)的泄油腔不允許有壓力。（1）液壓馬達(dá)在驅(qū)動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí)，不能簡(jiǎn)單地用關(guān)閉換向閥的方法使其停止。（2）在啟動(dòng)液壓馬達(dá)時(shí)，若液壓油黏度過(guò)低則會(huì)使整個(gè)液壓馬達(dá)的潤(rùn)滑性下降；黏度過(guò)高則會(huì)使液壓馬達(dá)有些部位得不到有效潤(rùn)滑。（3）由于液壓馬達(dá)總存在一定的泄漏，因此用關(guān)閉液壓馬達(dá)的進(jìn)、出油口來(lái)保持制動(dòng)狀態(tài)是不可靠的。長(zhǎng)時(shí)間保持制動(dòng)狀態(tài)，需另行設(shè)置防轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)器。（4）學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除

任務(wù)一液壓馬達(dá)的選用及故障排除三、液壓馬達(dá)的常見(jiàn)故障及排除方法學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除

液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)1液壓缸常見(jiàn)的故障及排除方法2任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除

液壓缸的作用和分類任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除作用：壓力能-機(jī)械能

用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞缸單桿雙桿柱塞缸擺動(dòng)缸分類單作用：液體只控制缸一腔單向運(yùn)動(dòng)

雙作用：液體控制缸兩腔體實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)

按作用方式按結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除

一、液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)雙桿活塞式液壓缸實(shí)物圖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩側(cè)有效工作面積一樣。動(dòng)畫1.活塞式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)1）雙桿活塞式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

M7120A型平面磨床工作臺(tái)實(shí)心雙桿活塞式液壓缸的三維軸測(cè)圖1—活塞桿；2—導(dǎo)向套；3—左端蓋；4—缸體；5—活塞；6—右端蓋；7—支架。1）雙桿活塞式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

①②③④⑤緩沖裝置密封裝置排氣裝置活塞組件缸體組件液壓缸1）雙桿活塞式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

液壓缸密封圈及其安裝位置1）雙桿活塞式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

1）雙桿活塞式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)帶可調(diào)緩沖裝置的液壓缸學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

液壓缸緩沖過(guò)程及剖面結(jié)構(gòu)圖1）雙桿活塞式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

2）單桿活塞式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)①雙作用單桿活塞式液壓缸職能符號(hào)單桿單作用活塞缸單桿雙作用活塞缸雙向液壓驅(qū)動(dòng)單向液壓驅(qū)動(dòng)，回程靠外力。動(dòng)畫②單作用單桿活塞式液壓缸學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

簡(jiǎn)單連接式。速度、推力計(jì)算。差動(dòng)連接式液壓缸①雙作用單桿活塞式液壓缸學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

簡(jiǎn)單連接式特點(diǎn)：1）兩腔面積不等，A1

>A2

2)

壓力相同時(shí)，推力不等；流量相同時(shí)，速度不等，即：不

具有等推力等速度特性速度、推力計(jì)算v1=q/A1=4q/πD2F1=p1A1-p2A2

=π[D2p1-(D2-d2)p2]/4無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí):v2=q/A2=4q/π(D2-d2)F2=p1A2-p2A1=π[(D2-d2)p1-D2p2]/4

有桿腔進(jìn)油時(shí):學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

單活塞桿液壓缸簡(jiǎn)單連接比較∵A1>A2

∴v1<v2F1>F2

故：活塞桿伸出時(shí)，推力較大，速度較小

活塞桿縮回時(shí)，推力較小，速度較大因而：活塞桿伸出時(shí)，適用于重載慢速活塞桿縮回時(shí)，適用于輕載快速單活塞桿液壓缸簡(jiǎn)單連接結(jié)論活塞桿直徑越小，兩個(gè)方向速度差值越小。固定方式和工作過(guò)程皆與雙桿活塞液壓缸相同。運(yùn)動(dòng)行程皆為兩倍的活塞或缸體的有效行程。學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

②差動(dòng)連接式液壓缸差動(dòng)連接單桿活塞液壓缸兩腔同時(shí)通入流體時(shí)，利用兩端面積差進(jìn)行工作的連接形式。差動(dòng)連接特點(diǎn)在不增加流量的前提下，實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)，但是產(chǎn)生推力小。學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

差動(dòng)連接速度、推力計(jì)算

∵v3A1=q

+v3A2

∴v3=q/A1-A2=4q/πd2

故要使

v2=v3，D=√2dF3=p1（A1-A2）

=πd2p1/4

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③單桿活塞液壓缸的應(yīng)用單桿活塞液壓缸不同連接，可實(shí)現(xiàn)如下工作循環(huán)：（差動(dòng)連接）（無(wú)桿腔進(jìn)油）（有桿腔進(jìn)油）快進(jìn)

→

工進(jìn)

→快退

v3、F3v1、F1

v2、F2動(dòng)畫演示學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

雙作用單桿活塞式液壓缸剖面結(jié)構(gòu)及實(shí)物圖動(dòng)畫學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

彈簧復(fù)位單作用單桿活塞式液壓缸結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)用：液壓力在單個(gè)方向上的做功場(chǎng)合學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

單桿柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸的三維軸測(cè)圖2.柱塞式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)1—缸體；2—柱塞；3—導(dǎo)向套；4—鋼球a—進(jìn)油口學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

單頁(yè)片式擺動(dòng)液壓缸：主要由葉片、缸體、輸出軸等組成擺角小于280°。機(jī)床送料裝置，間歇進(jìn)給，回轉(zhuǎn)夾具，工業(yè)機(jī)器人手臂手腕回轉(zhuǎn)，工程機(jī)械的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等液壓系統(tǒng)。3.擺動(dòng)式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)動(dòng)畫學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

齒輪齒條式擺動(dòng)液壓缸剖面結(jié)構(gòu)圖3.擺動(dòng)式液壓缸的工作原理和結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除

2）伸縮式液壓缸3）串聯(lián)式液壓缸

1）增壓式液壓缸4.其他類型的液壓缸學(xué)習(xí)情境三液壓馬達(dá)和液壓缸的選用及故障排除任務(wù)二液壓缸的選用及故障排除